不纯的金属跟电解质溶液接触发生原电池反应
高考化学精讲及练习：金属的电化学腐蚀与防护 2021届word答案版
第四节金属的电化学腐蚀与防护基础知识落实一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
2.钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：(1)析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。
①负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；②正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；③总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有一定量的氧气时，将会发生吸氧腐蚀。
①负极反应式为2Fe－4e－===2Fe2＋；②正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；③总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。
铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成：2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O＋(3－x)H2O。
总结归纳：1化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
2析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
3钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
二、金属的防护方法1.电化学保护法(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干的金属锌块(比铁活泼)，锌块作原电池的负极；钢闸门作原电池的正极。
图1图2(2)外加电流的阴极保护法——电解原理如图2所示，被保护的钢闸门作阴极，与电源的负极相连；惰性电极作阳极，与电源的正极相连。
管道的腐蚀及防治
3）土壤中还存在着若干种细菌，某些细菌的新陈代谢产物也会加 快金属材料腐蚀。
一.金属腐蚀的基本原理
5、管道在水中的腐蚀 在水中腐蚀是典型的电化学腐蚀，与水中的溶解氧的浓 度、含盐量、水的硬度、流速及温度、PH值等有关。 6、大气腐蚀 大气的腐蚀性来自其中所含的水汽及其他杂质。主要与 大气的湿度、温度、杂质等主要因素有关。
某些细菌的活动能力为电化学腐蚀提供了有利条件而加 快 腐蚀，称为细菌腐蚀。
一.金属腐蚀的基本原理
4、土壤腐蚀
土壤腐蚀是指土壤对金属材料的腐蚀。 土壤腐蚀的原因主要有三 种：
1）土壤中的水分、溶液的盐类和空气， 使其具有电解质的离子 导电特性，因此会腐蚀金属
土壤是有气、液、固三相物质构成的、有多孔毛细管性物质的复 杂体系，土壤空隙中有水分、溶液的盐类和空气，使其具有电解 质的离子导电特性，因此金属在土壤中将发生电化学腐蚀。
四、管道内腐蚀防护
管道内壁是与输送介质直接接触的，而很多输送介质中混杂了许多腐蚀 性杂志， 如高矿化度的水、溶解氧、二氧化碳、硫化氢、硫酸盐还原菌和 氯离子等，在温度、压力、流速以及交变应力等多种因素复合交错 的影响 下，会使钢管内壁腐蚀。防护方法可以分为下列几种类型，应根据管道实 际条件，选用技术经济性好的方案。
四、管道内腐蚀防护
1）内壁界面防护。 包括涂防腐层和电化学保护，被认为是 最经济的有效防护措施。 2）灌输介质的净化处理。 消除腐蚀性介质或降低其浓度，以避免 或减轻腐蚀。 3）化学药剂防护。 如加入缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂等。 4）选用耐蚀材料。
对于长输管道，由于成品油管道和多数原油管道的内腐蚀都较轻，故一般不采取专门的内防腐措施。国 外有过在输送高含硫原油管道上采用加缓蚀剂或内涂层的内防腐措施。各种内涂层被广泛地应用在长距离 输气管道、油田集输管道、石油化工管道。净化处理管输介质，这是输气干线用的方法。
金属的电化学腐蚀与防护
到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥.
[答案] C
金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极>原电池的
负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的负极．
2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
(
)
②当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起
保护作用 ③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺 牲阳极的阴极保护法 ④可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保 护它不受腐蚀 A．①② C．③④ B．②③ D．①③
解析：构成的原电池中铁棒作负极：2Fe－4e－ === 2Fe2＋，
石墨棒作正极：O2＋4e－＋2H2O === 4OH－. 答案：B
4．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应 A．2H＋＋2e－ === H2↑ B．2H2O＋O2＋4e－ === 4OH－ C．Fe－2e－ === Fe2＋
(
)
D．4OH－－4e－ === 2H2O＋O2↑
＋O2＋4e－=== ＋2e－ === H2↑
两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐 蚀更普遍、危害更大．
如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放 置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_______
腐蚀．
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈______性， 发生________腐蚀，电极反应，负极：___________________， 正极：______________________________________________. (3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生
能很好地考查学生的学科内综合能力和实验探究能力．
电化学腐蚀
电化学腐蚀编辑电化学腐蚀就就是金属与电解质组成两个电极,组成腐蚀原电池。
例如铁与氧,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁就是阳极,遭到腐蚀。
特征就是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包,次层就是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。
1基本介绍2相关原理3方程式4现象危害5解决办法6电化学7除氧方法▪热力除氧▪真空除氧▪铁屑除氧▪解吸除氧▪树脂除氧▪化学药剂除氧基本介绍编辑不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀就是电化学腐蚀最突出的例子。
我们知道,钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。
原来,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁与少量的碳恰好形成无数微小的原电池。
在这些原电池里,铁就是负极,碳就是正极。
铁失去电子而被氧化、电化学腐蚀就是造成钢铁腐蚀的主要原因。
金属材料与电解质溶液接触, 通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应就是一种氧化还原反应。
在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物就是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应与阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区与阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的就是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
电化学腐蚀原理与防护方法
一电化学腐蚀原理1．腐蚀电池(原电池或微电池)金属的电化学腐蚀是金属与介质接触时发生的自溶解过程。
在这个过程中金属被氧化，所释放的电子完全为氧化剂消耗，构成一个自发的短路电池，这类电池被称之为腐蚀电池。
腐蚀电池分为三（或二）类：（1）不同金属与同一种电解质溶液接触就会形成腐蚀电池。
例如：在铜板上有一铁铆钉，其形成的腐蚀电池。
铁作阳极（负极）发生金属的氧化反应：Fe→Fe2++2e-；（Fe→Fe2++2e）＝－0.447V.阴极（正极）铜上可能有如下两种还原反应：(a)在空气中氧分压=21kPa时：O2+4H＋＋4e-→2H2O；(O2+4H＋＋4e-→2H2O)＝1.229V,(b)没有氧气时，发生2H++2e-→H2；（2H++2e-→H2）＝0V，有氧气存在的电池电动势E1=1.229－(-0.447)＝1.676V;没有氧气存在时，电池的电动势E2＝0-(-0.447)=0.447V。
可见吸氧腐蚀更容易发生，当有氧气存在时铁的锈蚀特别严重。
铜板与铁钉两种金属(电极)连结一起，相当于电池的外电路短接，于是两极上不断发生上述氧化—还原反应。
Fe氧化成Fe2+进入溶液，多余的电子转向铜极上，在铜极上O2与H＋发生还原反应，消耗电子，并且消耗了H＋，使溶液的pH值增大。
在水膜中生成的Fe2+离子与其中的OH—离子作用生成Fe(OH)2，接着又被空气中氧继续氧化，即：Fe2++2OH-→Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3 Fe(OH)3乃是铁锈的主要成分。
这样不断地进行下去，机械部件就受到腐蚀。
（2）电解质溶液接触的一种金属也会因表面不均匀或含杂质微电池。
例如工业用钢材其中含杂质(如碳等)，当其表面覆盖一层电解质薄膜时，铁、碳及电解质溶液就构成微型腐蚀电池。
该微型电池中铁是阳极：Fe→Fe2++2e-碳作为阴极：如果电解质溶液是酸性，则阴极上有氢气放出（2H++2e-→H2）；如果电解质溶液是碱性，则阴极上发生反应O2+2H2O+4e-→4OH-。
人教版高中化学选修4导学案：4.4金属的电化学腐蚀与防护 -含答案
第四节金属的电化学腐蚀与防护1.认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。
2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
3.了解金属腐蚀的防护方法。
金属的腐蚀1．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2．本质：金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
3．分类(1)化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。
电化学腐蚀又可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
4．钢铁的电化学腐蚀1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程，所以都是化学腐蚀。
( )(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。
( )(3)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋。
( )(4)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有H2生成，后者有O2参加。
( )答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2．请以吸氧腐蚀为例，用化学方程式解释铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成过程。
(1)负极：____________________________________。
(2)正极：____________________________________。
(3)总反应：__________________________________。
(4)__________________________________________。
(5)__________________________________________。
答案：(1)Fe －2e －===Fe 2＋(2)O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －(3)2Fe ＋O 2＋2H 2O===2Fe(OH)2 (4)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 (5)2Fe(OH)3===Fe 2O 3·x H 2O ＋(3－x )H 2O化学腐蚀与电化学腐蚀的比较(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
电化学腐蚀名词解释
1.腐蚀：指材料由于环境作用引起的破化或变质2.腐蚀作用：由于地下水中氢离子置换铁,使铁离子溶于水中,从而使钢铁材料受到腐蚀的作用。
氢离子可以是水中原有的,也可以是由于锅炉中水温增高,弱基性盐类经水解而生成。
此外,溶解于水中的O2、C02、H2 s也可以成为腐蚀作用的因素。
锰的盐类、硫化铁、有机物及油脂都能作接触剂而加强这一作用。
一般氢离子浓度较高(pH<7)的酸性水都有腐蚀性。
深部碱性碳酸钠水对钢管有强烈腐蚀作用。
3.腐蚀反应：4.腐蚀分类：5.电化学腐蚀：电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
6.电极系统：7.电极反应：电极反应指在原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中，氧化反应和还原反应是分别在两个电极上发生的。
8.阴极：阴极（Cathode)是电化学反应的一个术语。
指的是得电子的极，也就是发生还原反应的极。
在原电池中，阴极是正极；电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。
溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。
在电解池中阴极与电源的负极相连。
阴极总是与阳极（Anode ）相对应而存在的。
9.阳极：阳极（Anode ）是电化学反应的一个术语，阳极总是与阴极（Cathode)相对应而存在的。
发生氧化作用的极称为阳极（Anode），在原电池中，阳极是负极，电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；在电解池中阳极与正极相连，在阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。
与阴极（cathode ）相对应。
阳极是电镀制程中供应镀层金属的来源，并也当成通电用的正极。
一般阳极分为可溶性阳极及不可溶的阳极。
10.孤立电极：11.均相电极：12.复相电极：13.化学位：对于一个多组分的物系，吉氏函数可用温度、压力和组成物系各组分的物质的量来描述。
即：G=f（T，P，n1,n2…nk）当物系发生一个极端小的变经时，吉氏函数的变化为：dG=( )P,n j dT( )T,n jdP+( )T,p,n j≠1·dn1+( )T,p,n j≠2 dn2+…+( ) T,p,n j≠k dnk定义μi=( ) T,p,n j≠i μi就是物系中组分i的化学位。
电化学腐蚀及除氧技术
电化学腐蚀及除氧技术电化学腐蚀（electrochemical corrosion）定义：1.至少包含一对电极反应的腐蚀。
2.浸在电解质中的金属由于电极电位的不同，形成同时进行的阳极反应和阴极反应的腐蚀过程。
3.不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
4.电化学腐蚀就是活泼金属和非金属之间形成两个电极，组成原电池。
因为金属的电极电位总比非金属的电极电位低，所以金属是阳极，遭到腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子（举例：2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2，为吸氧腐蚀）。
钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但在潮湿的空气中却很快就会腐蚀。
因为在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子，还溶解了氧气等气体，从而在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。
在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。
铁失去电子而被氧化，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
金属的腐蚀原理有多种，其中电化学腐蚀只是最为广泛的一种。
电化学腐蚀名词解释
电化学腐蚀名词解释
电化学腐蚀是指金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
在电化学腐蚀过程中，由于金属表面的不均匀性以及金属内部存在缺陷等因素，导致金属表面的某些区域更容易被氧化。
这些区域被称为阳极区，而相对不易被氧化的区域则被称为阴极区。
阳极区发生氧化反应，释放出电子；阴极区发生还原反应，接受电子。
这样形成了一个闭合的电路，即发生了电化学反应。
电化学腐蚀的速度取决于许多因素，包括金属本身的属性、电解质的性质、温度、氧气分压等。
一般来说，温度越高、氧气分压越大、电解质浓度越高，电化学腐蚀速度越快。
此外，如果金属表面存在污染物或者涂层等物质，也会加速电化学腐蚀的发生。
为了减缓或防止电化学腐蚀的发生，可以采取以下措施：
1. 选择合适的材料：选择具有较好耐腐蚀性能的材料作为制造物品的材料。
2. 加强保护措施：对金属材料进行表面处理，如喷涂、镀层等，以提高其耐腐蚀性能。
3. 控制环境条件：降低温度、减少氧气分压、控制电解质浓度等，以减缓电化学腐蚀的速度。
4. 定期检查和维护：定期检查设备和管道的腐蚀情况，及时进行维修和更换受损部件。
电化学腐蚀是一种常见的现象，它会导致金属材料的损坏和失效。
因此，了解电化学腐蚀的原理和影响因素，采取有效的防护措施，对于保障设备的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。
2022-2023学年鲁科版新教材选择性必修一 第1章第4节 金属的腐蚀与防护 教案
钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较：区别与联系析氢腐蚀吸氧腐蚀相同点腐蚀的本质被腐蚀金属为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子，发生氧化反应电极反应式负极：Fe Fe2++2e-不同的条件水膜酸性较强水膜呈很弱的酸性、中性或碱性电解质溶液溶有CO2、SO2的水溶液溶有O2的水溶液氧化剂H+O2电极反应式正极：2H++2e-→2H2↑正极：O2+4e-+2H2O→4OH-产物H2Fe(OH)2新课精讲之知识板块三：知识板块三金属的防护（1）本质：阻止金属发生氧化反应（2）方法：①改变金属内部结构，如制成合金等②加防护层，如在金属表面喷油漆。
涂油脂、电镀③电化学保护电化学保护分为牺牲阳极，外加电流阴极（3）金属的防护措施图示低；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；高；Cu2++2e-=Cu；Fe-2e-=Fe2+变形训练：下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是：A、金属在潮湿环境下的腐蚀实质是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑B、金属的化学腐蚀实质是M=M n++ne-，电子直接转移给氧化剂；C、在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀；D、防止金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的负极，避免其发生阳极氧化。
【A】类型二、金属的防护例2：下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是A、钢管与电源正极连接，钢管可被保护B、铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀C、钢管与铜管堆放在一起，钢管不易被腐蚀D、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-3e-→Fe3+【B】关键点（1）分清电化学保护法的基本原理：即利用点解原理的外加电流阴极保护法和应用原电池原理的牺牲阳极保护法，不能混淆。
（2）铁在发生电化学腐蚀时，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，其负极反应式均为Fe-2e-→Fe2+变形训练：下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A、①②③④B、①③④⑤C、①②④⑤D、全部【D】课后总结：1、金属腐蚀与防护的原理及应用2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别及联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。
电化学腐蚀
电化学腐蚀一、金属腐蚀金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
2、电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe –2e－ = Fe2+2Fe –4e －= 2 Fe2+正极反应2H2O + 2e－ = H2↑+2OH－2H2O + O2 + 4e－ = 4OH-总反应Fe+2H2O =Fe(OH)2+ H2↑2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)34Fe(OH)2+2H2O+ O2 = 4Fe(OH)3主次关系次要主要电子如何流动形成回路Fe失去2e-，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去电子流入C极，H＋趋向于C极，与C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失去电子成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的电子流入C极，在C极O2获得电子成为OH―进入溶液【例】一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH 的关系如下：pH2466.5 8 13.5 14腐蚀快慢 较快 慢较快主要产物Fe 2+Fe 3O 4Fe 2O 3FeO 2﹣下列说法不正确的是（ ）A ．在pH ＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B ．在pH ＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C ．在pH ＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O 2+4H ++4e ﹣=2H 2OD ．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 3、化学腐蚀与电化学腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化：M – ne- = M n+ (2)（3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与非电解质等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严重4、金属腐蚀的快慢判断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列规律判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀【例】如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）A．②①③④ B．④③①② C．④②①③ D．③②④①二、金属的电化学保护1、金属的常见防护方法(1).在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属－电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.2、电化学防护（1）构成原电池：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀.（2）牺牲阳极保护法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
高考化学复习 第7讲 化学能与电能(4)
A
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《风向标》P/39
【典例 2 】(2011 年广东广州检测) 下列叙述不正确的是 (
C)
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．铁船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁腐蚀的正极反应：Fe－3e ===Fe3+ D． 工业上电解饱和食盐水的阳极反应： 2Cl －2e ===Cl2↑
－ － －
拓展训练
《风向标》P/39
2．钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
练一练
2．下列情况属于电化学保护的是（ A ） A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．铝片不用特殊方法保存 C．纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量CuSO4溶液后 反应速率加快 D．钢铁制品涂刷油漆
规律小结
金属腐蚀快慢的判断方法
1．电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀> 有防护措施的腐蚀。 2．同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率 强电解质>弱电解质>非电解质 3．原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越 大，越易腐蚀。 4．对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀 越快。 3．下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序 练一练 (5) (2) (1) (3) (4) 是：_________________。
图2－7－7
习题集
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10．(2010年山东理综)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长 其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法：
电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时会发生原电池反应
不纯金属或合金跟 电解质溶液接触
有微弱的电流产生
较活泼的金属被氧 反应 金属被氧化 化 相互 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生， 但电化学腐蚀更普遍 关系
钢铁在干燥的空气里长时间 不易被腐蚀,但在潮湿的空气里 却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一 层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2 等气体，这样在钢铁表面形成了一层电 解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量 的碳构成无数微小的原电池。
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗 ?
烤漆 烤蓝 镀铬
涂机油
涂凡士林
镀锌
金属常用防腐蚀方法的比较
方法
镀塑 涂油漆 镀锡 镀铬 镀锌 使用不锈钢 铁器烤蓝
防腐效果
差 一般 好 好 很好 很好 好
价格
便宜 便宜 中等 昂贵 中等 昂贵 中等
1．解释下列现象：
(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后 为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么 要装上一定数量Zn块? (3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)， 第二天便出现红褐色锈斑。
全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济 损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台 风等自然灾害造成损失总和的6倍。 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总 值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量 约占钢铁当年产量的25%-30%。 金属腐蚀还可能造成环境污染。
一、金属腐蚀的本质：
Hale Waihona Puke 是金属或合金与周围接触到 的气体或液体发生氧化还原反 应而引起损耗的过程。 Mne
[反馈练习] 1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的 是( B )
2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚 铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为 NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到 的现象是 ， Fe被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面 甲中正极反应为_______________. O2+2H2O+4e-＝4OH乙中正极反应为 + — . 2H +2e = H2↑ 试管中残留气体平均相对分子质量的变化 为甲 ，乙 .
高二化学反应原理 金属的腐蚀和防护
金属腐蚀速率的比较
1、电解原理引起的腐蚀（阳极） > 原 电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有 防腐措施的腐蚀
• 2、对于同一种金属来说，腐蚀的快慢 为：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电 解质溶液
有微弱电流产生
金属被氧化
较活泼金属被氧化
两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
请比较下列现象的差异？
铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。
铁作负极被腐蚀 腐蚀速率较快。 形成原电池加快了反 应速率
钢铁的吸氧腐蚀
负极：(Fe) 正极：(Cu)
Fe-2e=Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- Fe+2OH-=Fe(OH)2
做负极材料常用的有__镁__、__铝__、__锌___
知识总结
(三)、金属防护的方法
(1)、改变金属的内部组织结构，如 不锈钢 (2)、在金属表面覆盖保护层，如
覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化 成致密的气化膜等 (3)、电化学保护法 （消除引起金属发生电化腐蚀 的原电池反应的方法）
在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或 合金
• 3、对于同一电解质溶液来说，电解质 溶液浓度越大，腐蚀越快。
• 4、 与构成原电池的材料有关。两极材 料的活泼性差别越大，活泼金属（负极） 腐蚀速率就越快。
• 2．在装有水的容器中，用棉线悬挂一个在 水中保持平衡的金属棒，该棒由铁和铜焊 接而成，棉线系在两种金属接缝处（如 图），再向水中加入少量CuSO4，经过一段
金属的腐蚀与防护
铁锈斑斑
高一化学电化学试题
高一化学电化学试题1.下列过程需要通电才能进行的是①电离②电解③电镀④电化学腐蚀A．①②B．②③C．②④D．全部【答案】B【解析】电离，是指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成离子的过程。
电解是指将电流通过电解质溶液或熔融态物质，而在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。
电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。
不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
【考点】化学概念点评：化学概念是学习化学的基础，考生在备考过程中应注意区分各个概念，把握概念的关键词。
题型一般为选择题，难度较低。
2.如图A 直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：（1）电源A上的a为________极；（2）滤纸B上发生的总化学方程式为___________________；（3）欲在电槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为________________，电极f上发生的反应为_____________________，(4) 槽中放的镀液可以是________或________（只要求填两种电解质溶液）。
【答案】1）正（2）2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH（3）Zn—2e-===Zn2+ Zn2++2e-="==Zn" (4) ZnSO4溶液或ZnCl2溶液【解析】B上的c点显红色，说明有碱性物质生成，所以c为阴极，d为阳极，所以b为负极，a为正极，（2）滤纸B上发生的总化学方程式为2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH；（3）电极e上发生的反应为Zn—2e-===Zn2+，电极f上发生的反应为Zn2++2e-===Zn ZnSO4；(4)槽中放的镀液为锌离子的盐溶液，即可以是ZnSO4溶液或ZnCl2溶液。
【考点】原电池、电解池点评：本题考查了原电池、电解池的综合知识，该命题方式是高考命题的热点，本题有一定的综合性，有一定的难度。
电化学腐蚀名词解释
1.腐蚀：指材料由于环境作用引起的破化或变质2.腐蚀作用：由于地下水中氢离子置换铁,使铁离子溶于水中,从而使钢铁材料受到腐蚀的作用。
氢离子可以是水中原有的,也可以是由于锅炉中水温增高,弱基性盐类经水解而生成。
此外,溶解于水中的O2、C02、H2 s也可以成为腐蚀作用的因素。
锰的盐类、硫化铁、有机物及油脂都能作接触剂而加强这一作用。
一般氢离子浓度较高(pH<7)的酸性水都有腐蚀性。
深部碱性碳酸钠水对钢管有强烈腐蚀作用。
3.腐蚀反应：4.腐蚀分类：5.电化学腐蚀：电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
6.电极系统：7.电极反应：电极反应指在原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中，氧化反应和还原反应是分别在两个电极上发生的。
8.阴极：阴极（Cathode)是电化学反应的一个术语。
指的是得电子的极，也就是发生还原反应的极。
在原电池中，阴极是正极；电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。
溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。
在电解池中阴极与电源的负极相连。
阴极总是与阳极（Anode ）相对应而存在的。
9.阳极：阳极（Anode ）是电化学反应的一个术语，阳极总是与阴极（Cathode)相对应而存在的。
发生氧化作用的极称为阳极（Anode），在原电池中，阳极是负极，电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；在电解池中阳极与正极相连，在阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。
与阴极（cathode ）相对应。
阳极是电镀制程中供应镀层金属的来源，并也当成通电用的正极。
一般阳极分为可溶性阳极及不可溶的阳极。
10.孤立电极：11.均相电极：12.复相电极：13.化学位：对于一个多组分的物系，吉氏函数可用温度、压力和组成物系各组分的物质的量来描述。
即：G=f（T，P，n1,n2…nk）当物系发生一个极端小的变经时，吉氏函数的变化为：dG=( )P,n j dT( )T,n jdP+( )T,p,n j≠1·dn1+( )T,p,n j≠2 dn2+…+( ) T,p,n j≠k dnk定义μi=( ) T,p,n j≠i μi就是物系中组分i的化学位。
电化学腐蚀
2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围
物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法．
以钢铁的防护为例，根据保护层成分的不同，可分为如 下几种： (1)在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物 质．例如，船身、车厢、水桶等常涂油漆；汽车外壳常
喷漆；枪炮、机器常涂矿物性油脂等．
腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
解析：金属腐蚀的本质为M－ne－ === Mn＋，A错误； 选项B中Sn、Fe构成原电池，Fe作负极，发生反应：Fe －2e－ === Fe2＋，铁先被腐蚀，B错误；常温下，金属 发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，难以和氧化剂(O2、 Cl2等)直接发生化学反应，D错误． 答案： C
将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？ 提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触
到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起
的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐如制成 合金 等． 2．金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等 方法．
(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶
液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解
质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀． 一般说来可用下列原则判断： 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐 蚀>有防腐蚀措施的腐蚀．
考点二：金属的防护方法
1．改变金属的内部组织结构 例如：把铬、镍等加入普通钢里制成的不锈钢，就大 大地增加了钢铁的抗腐蚀力．
金属与接触到的干 不纯金属(或合金)接触到电解 燥气体(如O2、Cl2、质溶液所发生的原电池反应， 定义
SO2等)或非电解质 较活泼金属失去电子被氧化
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现象
无电流产生
本质 相互关系
金属氧化的过程
较活泼金属被氧 化过程
两者往往同时发生，但电化
腐蚀更普遍，危害更严重
例1．下列铁块腐蚀由快到慢的顺序是：
例2．下列铁钉腐蚀由快到慢的顺序是：
例 1. 随着人们生活质量的不断提高，废电 池必须进行集中处理的问题被提到议事日 程，其首要原因是 B
A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子 对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物 品 D．回收其中石墨电极
你好
实验一. 将铜片锌片分别插入稀硫酸 溶液中，二者互不接触，注意观察！
实验二. 将铜片锌片分别插入稀硫酸 溶液中，二者相互接触，注意观察！
实验三. 将实验二中的导线上接上电 流表，重复实验二，注意观察！
思考题
1、如何解释实验一中的现象？ 2、电流计指针发生偏转说明什么？
3、三个实验中溶液颜色均未变化的原因？
B.负极反应为:Zn - 2e = Zn2+
⑶.正极反应中，前后经历了下列两个反应： 2NH4++2e-=2NH3+H2，2MnO2+H2=Mn2O3+ H2O 如果正极反应没有二氧化锰参加，干电池 将难以持续稳定工作。说明理由：___。
例 3. 在我们日常生活中使用的干电池中，含有汞、锰、 镉、铅等重金属物质，废电池随便丢弃后，这些重金 属会污染环境。重金属污染，是威胁人类身体健康的 “隐形杀手”。 1953年日本发生震惊世界的水俣病事 件，就是由工业污染造成了重金属物质汞（甲基汞） 在鱼体内积累，人长期食用这些被污染的鱼后中毒而 致的。按每人每月使用一节干电池的保守计算，一个 拥有166万人口的城镇，每年就产生近2000万节废电池， 合计质量约300吨，其中约含1800千克的汞和汞化合物。
装置9 装置10
装置9中的正极是___负 极是__电流表指针___ 装置10中的电流表指 针______________。
装置3
装置4
装置3中的电流表指针 ___________。
装置4中的正极是___负 极是__电流表指针____。
装置5 装置6
装置5中的电流表指针 ______________。 装置6中的正极是___负 极是__电流表指针___。
练习2：干电池是普遍使用的化学电源。其中含 有 MnO2，NH4Cl，ZnCl2，等糊状物。以石墨 为正极材料。干电池的工作原理是： Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O ⑴.电池放电时，正极表面发生反应的物质是 — ———————。
⑵.试写出干电池放电时的正，负电极反应式： 正极：___，负极：____。
（4）用所学知识说明称重金属污染为“隐形杀手”的原因。 （5）废电池做为一种生活垃圾，你认为应该怎样处理它们才妥 当？
例1：镍镉(Ｎｉ-Ｃｄ)可充电电池在现代 生活中有广泛应用， 它的充放电反应按 下式进行：Ｃｄ（ＯＨ）2＋2Ｎｉ（ＯＨ）
2Ｃｄ＋2ＮｉＯ（ＯＨ）＋2Ｈ2Ｏ
由此可知，该电池放电时的负极材料是
形成原电池的条件： 1、活动性不同金属或金属与非金 属(导体)做电极材料,较活泼的做负 极,较不活泼的做正极。 2、负极能与电解质溶液发生氧化 还原反应。 3、电极材料均插入电解质溶液中， 两极相连接形成闭合电路。
思考题、自由女神生病了？
耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神， 历来被认为是美利坚合众国的象征。然而，经过近百年来 的风风雨雨，它和人一样，已经病入膏肓了。 她究竟患上了何种疾病呢？最近，美、法两国组织了一个 调查小组，对她进行全面检查。 原来自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕像的内 支架是铁的，在它们之间仅有一层浸透油的毛毡隔开。年 岁久了，由于那一层毛毡失去了隔离作用，自由女神的铁 骨表面一层又一层地锈蚀，松蓬的氧化铁使架的体积膨胀， 铆固的支脚被撑断，尽管神有万般灵验，现在也自身难保 了。自由女神为什么会生病呢？
（1）甲基汞进入鱼体内主要是通过 A．主动运输 B．渗透作用
C．鳃部气体交换和物质交换 D．水中食物链
（(2)干电池随便丢弃后，会污染环境，请在下图中填出重金属 迁移富集的过程。
（3）锌锰干电池的正极材料是石墨棒，它在放电时反应式为： Zn＋2MnO2＋2NH4+ Zn2+＋Mn2O3＋2NH3＋H2O 在正极表 面发生反应的物质是： 墨 A．Zn2+和NH3 B．Zn C．MnO2和NH4+ D． 石
金属腐蚀：金属或合金与周围接触到 的气体或液体进行化学反应而腐蚀损 耗的过程
电化腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触， 发生原电池反应，比较活泼的金属失去电 子而被氧化 化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生 化学反应而引起的腐蚀
化学腐蚀 条件
金属与非电解 质等直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金 与电解质溶液接 触 有微弱电流产生
Ａ．Ｃｄ（ＯＨ）2 Ｃ．Ｃｄ Ｂ．Ｎｉ（ＯＨ）2 Ｄ．ＮｉＯ（ＯＨ）
答案：C
例 2. 据报道，美国正在研究的锌电池可能 取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容 量大等优点，其电池反应为 2Zn + O2 = 2ZnO , 其原料为锌、电解液和空气，则下 列叙述正确的是 BD A.锌为正极，空进入负极反应
练习：判断能否形成原电池并写出正 负极反应式。
负极反应：2Fe—4e— = 2Fe2+
正极反应：O2+4 e—+2H2O=4OH — 电池反应： 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe（OH）2 =
问题1、 钢 铁在潮湿的空气中为什么 易生锈？
问题2、自行车的车圈破层后为什么特易生 锈？（车圈外面镀的是镍和铬，它们的活动 性均比铁差）
4、实验二，三中铜片上的气体是什么？ 5、铜上的气体是如何产生的？
6、写出铜片和锌片上发生的反应方程式。
实验四. 注意观察以下装置中指针是否 偏转，归纳出形成原电池的条件
装置1 装置2
装置1中的电流表 指针__。 装置2中的正极是 ___负极是__电流 表指针______。
装置7
装置8
装置7中的电流表指针 ______________。 装置8中的正极是___负 极是__电流表指针__